桑葚多糖的研究進(jìn)展

劉 夢， 林 強

(北京聯(lián)合大學(xué) 應(yīng)用文理學(xué)院， 北京 100191)

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桑葚多糖的研究進(jìn)展

劉 夢， 林 強

(北京聯(lián)合大學(xué) 應(yīng)用文理學(xué)院， 北京 100191)

桑葚多糖是桑葚多種臨床功效的主要作用因子之一，其生物活性高，在食品和生物醫(yī)藥方面具有廣闊的應(yīng)用前景。對目前桑葚多糖的化學(xué)組成、提取分離純化方法以及其生物活性的研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述。

桑葚多糖； 生物活性； 綜述

近年來，隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高，對多糖的研究越來越深入，近年來桑葚多糖的研究也備受關(guān)注。桑葚又叫桑果、桑棗等，其成熟的鮮果味甜汁多，深受人們的喜愛。[1]桑葚的主要功效為滋陰養(yǎng)血、生津止渴，用于治療陰血不足引起的頭暈?zāi)垦?、頭發(fā)早白等病癥，還有益于肝腎，增強人體免疫力，延緩衰老。[2]桑葚中含有多種有效成分，其中多糖類成分為桑葚滋陰補血等補益功能的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[3]，具有免疫促進(jìn)、降血糖、抗衰老和抗疲勞等功效[4]。現(xiàn)就近年來桑葚多糖的化學(xué)組成、提取分離純化方法和生物活性功能研究進(jìn)行了綜述。

1 化學(xué)組成

目前，研究發(fā)現(xiàn)桑葚中多糖的含量為9.42%[3]，其組成成分有鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖[5]。但是其主要化學(xué)組成現(xiàn)在說法不一。Lee[6]研究了桑葚中的水溶性多糖的單糖組成，認(rèn)為其主要成分是半乳糖(37.6%)、阿拉伯糖(36.3%)以及鼠李糖(18.4%)；周氏[7]的研究則表明：桑葚多糖主要由半乳糖、甘露糖和葡萄糖組成。桑葚多糖的主要組成成分可能與桑葚的種類、生長條件等因素有關(guān)系，進(jìn)一步實驗需要對不同種類桑葚中的多糖進(jìn)行主要成分測定。單糖之間的連接方式還沒有明確的結(jié)果，研究推測其可能的連接方式是1→3、1→3,6、1→2,3、1→2,4、1→3,4或是1→2,3,4等不能被高碘酸所氧化的己糖殘基鍵型。[6]這些研究結(jié)果需要進(jìn)一步的實驗研究，同時對于進(jìn)一步研究各單組份中的單糖組成，詳細(xì)了解桑葚多糖的分子結(jié)構(gòu)，起到了重要的啟示作用。

2 桑葚多糖的提取、分離純化方法

2.1 桑葚多糖的提取方法

2.1.1 浸提法

浸提法為桑葚多糖提取的傳統(tǒng)方法，提取溶劑不盡相同。梁氏[8]通過正交實驗確定了用100℃水，料液比1∶7的條件下浸提3 h為最優(yōu)條件，其桑葚多糖的提取率為3.16%。惠氏[9]用65%的乙醇在65℃的條件下回流提取3次，每次1 h提取桑葚中的桑葚多糖。相比于其他方法，該方法操作簡單，但是耗時較長，提取率較低。

2.1.2 超聲波輔助提取法

劉氏等[10]以桑葚多糖的得率為指標(biāo)，得出最優(yōu)的提取條件為：料液比1∶35，溫度70℃，在此條件下超聲50 min，得到的粗提物中的糖含量為14.49%。研究表明：超聲波具有能耗低、效率高的特點。這是因為超聲波是一種高頻率的機械波，利用超聲的空化作用對細(xì)胞膜(壁)進(jìn)行破壞，可以加速并提高桑葚多糖的溶出率，另外，超聲波的次級效應(yīng)也能加速桑葚多糖的擴(kuò)散釋放并充分溶解。

2.1.3 微波輔助提取法

唐氏等[11]采用Box-Benhnken中心組合和響應(yīng)面分析法，確定料液比為1∶50，微波功率300 W，微波處理10 min為微波提取桑葚多糖的最佳工藝條件。該法相比于超聲波輔助法時間更短，這是由于微波較強的穿透力，可在桑葚內(nèi)、外部同時、均勻、快速地加熱，使桑葚多糖易于溶出和釋放，但是微波具有較強的輻射性，對物質(zhì)的破壞作用較強。

2.1.4 酶輔助提取法

劉氏等[10]通過單因素和正交實驗，以桑葚多糖的得率為指標(biāo)確定了用纖維素酶輔助提取的最佳工藝條件為：酶解溫度45℃，酶解時間150 min，酶用量2.0 mL/g,桑葚多糖的得率達(dá)到14.77%，并且提取溫度是最重要的影響因素，其次是酶解時間。這是因為纖維素破壞桑葚的細(xì)胞壁，使得桑葚多糖最大限度的溶出。采用酶—超聲聯(lián)合提取桑葚中的桑葚多糖的效果更佳，多糖得率可達(dá)16.86%，比單純的超聲波輔助提取和酶法提取的效果都要好。酶法最大的特點是作用溫和，溫和的提取環(huán)境降低了桑葚多糖的損失，進(jìn)而提高得率。

2.1.5 高壓脈沖電場輔助提取法

馮氏等[12]通過單因素和正交實驗找到了桑葚多糖的最佳提取條件是：40 kV/cm的高壓脈沖電場強度、90℃的處理溫度、12∶1的料液比和12 000 Hz的高壓脈沖頻率，其得率為15.05%。高壓脈沖電場輔助提取法的主要原理是利用高壓脈沖電場對桑葚進(jìn)行破壁提取桑葚多糖。該方法相比于酶法更易操作，也更經(jīng)濟(jì)，相對于微波法，該法的提取溫度低，具有很大的應(yīng)用前景。

2.2 桑葚多糖的分離、純化

目前，關(guān)于桑葚多糖粗品的分離純化研究的主要方法有3種：大孔樹脂吸附法、絮凝純化法和柱色譜法?；菔蟍9]利用大孔吸附樹脂對桑葚多糖進(jìn)行分離純化，通過靜態(tài)吸附和動態(tài)實驗確定了最佳的純化條件。結(jié)果顯示：大孔樹脂吸附對桑葚多糖具有良好的吸附解吸效果。韓氏等[13]利用ZTC-Ⅱ絮凝劑除去粗提物中的蛋白質(zhì)，通過正交實驗確定了該工藝的最佳條件為：料液濃縮比15 mL/g，轉(zhuǎn)速900 r/min，絮凝劑用量16%，蛋白質(zhì)去除率為30.14%，多糖損失率為2.21%。相比于水提醇沉法38.61%的多糖損失率，其提取效果較好。田氏[5]利用DEAE-52離子交換柱層析和Sephadex G-100凝膠柱層析對粗多糖進(jìn)行分離純化后，各個組分的總糖含量、純度均大大提高，并且能夠?qū)⒑薪Y(jié)合蛋白的組分與其他多糖組分進(jìn)行有效分離。相比于其他方法，該方法對桑葚多糖的分離純化的效果好。同時，相比于其他方法該方法的成本較高，不利于大規(guī)模生產(chǎn)使用。

3 桑葚多糖生物活性的研究

3.1 抗氧化性

桑葚多糖是一種抗氧化劑，其主要原理是清除自由基，阻斷自由基反應(yīng)鏈，起到一定的抗氧化作用。王氏等[14]對桑葚多糖清除自由基的類型進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)對DPPH自由基、羥基自由基、超氧負(fù)離子自由基均具有較好的效果，最高清除率分別達(dá)到90.01%、76.40%和49.85%。韓氏等[13]對桑葚多糖的抗氧化能力與抗壞血酸和蘆丁進(jìn)行了比較，以半數(shù)抑制率為指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)桑葚多糖的自由基清除率優(yōu)于抗壞血酸和蘆丁。張氏等[15]研究了桑葚多糖對過氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)PC-12細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桑葚多糖分離物不僅可使正常PC-12細(xì)胞的存活率增大至41.81%，且對PC-12細(xì)胞氧化損傷具有強的保護(hù)作用。Chun[16]的實驗發(fā)現(xiàn)桑葚粗多糖脫蛋白后得到的組分具有較強的抗氧化活性。周氏等[17]在抗氧化天然活性多糖的綜述中也對桑葚多糖的抗氧化性進(jìn)行了總結(jié)，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了樂觀估計，桑葚多糖優(yōu)良的抗氧化性，可作為開發(fā)草本天然抗衰老化妝品以及天然食品添加劑的原料。

3.2 抗疲勞作用

目前，對于桑葚多糖抗疲勞作用的研究較少，多為初步研究。王氏等[18]用雄性SPF級小鼠進(jìn)行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桑葚多糖高劑量組小鼠的游泳時間較正常對照組明顯延長，且桑葚多糖高劑量組的肝糖原含量較正常對照組明顯增加，血清尿素氮含量較正常對照組明顯減少。由此說明桑葚多糖具有抗疲勞的作用。劉氏[19]不僅對桑葚多糖的抗疲勞性進(jìn)行了研究，還對桑葚多糖的抗疲勞能力進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：西地那非和桑葚多糖具有增加運動小鼠體內(nèi)肝糖原的作用，且隨著劑量的增加，效果越好，高劑量時桑葚多糖的作用優(yōu)于西地那非。相比于西地那非，桑葚多糖作為一種天然提取物，對人體的副作用較小，具有得天獨厚的優(yōu)勢，這對優(yōu)化大眾飲食結(jié)構(gòu)和緩解人們生活壓力具有重要意義。

3.3 降血糖作用

Chun[16]的實驗發(fā)現(xiàn)桑葚粗多糖依次經(jīng)過脫蛋白、脫色和脫鹽后得到的組分具有很強的體外降血糖活性。趙氏[20]利用小鼠對桑葚多糖的降血糖作用進(jìn)行了實驗，并與優(yōu)降糖的降血糖效果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)桑葚多糖和優(yōu)降糖都具有明顯的降糖作用，而且桑葚多糖的降糖作用明顯優(yōu)于優(yōu)降糖。王氏等[21]利用大鼠進(jìn)行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：桑葚多糖能顯著降低自由基激活劑(STZ)誘導(dǎo)糖尿病大鼠的血糖水平，增強糖尿病大鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性，增強大鼠血清的總抗氧化能力(T-AOC)，降低其血清丙二醛(MDA)的含量。同時，桑葚多糖治療組與模型組比較，甘油三酯(TG)、血清總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的水平顯著降低，高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的水平顯著升高。由此可知，桑葚多糖有較好的防治糖尿病的作用，并且作用優(yōu)于短效胰島素，這對于高血糖以及糖尿病的治療具有重要意義。

3.4 免疫調(diào)節(jié)作用

桑葚多糖是一種良好的免疫調(diào)節(jié)劑。姚氏[22]曾對桑葚多糖對妊娠小鼠免疫功能的影響進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：桑葚多糖可顯著提高妊娠小鼠的脾臟、胸腺指數(shù)，腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬廓清能力和速度，促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化，增強妊娠小鼠由致敏性T細(xì)胞介導(dǎo)的一種細(xì)胞免疫(DTH)的強度，改善妊娠小鼠的免疫功能。Chieh等[23]的細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)一定濃度的桑葚多糖具有較好地促進(jìn)脾細(xì)胞體外增殖能力和抗凋亡能力。Chieh等[24]的研究發(fā)現(xiàn)桑葚多糖還具有抗炎作用?，F(xiàn)在關(guān)于桑葚多糖免疫調(diào)節(jié)作用的研究多數(shù)在細(xì)胞水平，因為細(xì)胞實驗的局限性，該方面的研究還需要更加深入，進(jìn)一步進(jìn)行臨床實驗。

4 結(jié)束語

大量研究報道表明：桑葚多糖在抗氧化、抗疲勞、降血糖和免疫調(diào)節(jié)方面具有重要的開發(fā)價值。我國的桑葚資源豐富，除青藏高原地區(qū)外，各個地區(qū)均有種植。但目前，我國對桑葚的研究無論是在結(jié)構(gòu)上還是生物活性上都還不夠深入，缺乏鑒定方面的技術(shù)。今后在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，需進(jìn)一步研究桑葚多糖的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與生物活性之間的關(guān)系，提高桑葚多糖提取物的質(zhì)量和純度，為其產(chǎn)業(yè)化建立完善的技術(shù)平臺，從而綜合利用我國的桑葚資源，為新藥和功能性食品的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

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(責(zé)任編輯 柴 智)

Progress on Mulberry Polysaccharide

LIU Meng, LIN Qiang

(College of Applied Arts and Science, Beijing Union University, Beijing 100191，China)

Mulberry polysaccharide, which is one of the main components of mulberry for clinical, has high biological activity and broad application prospects in food and biopharmaceutical corporations. This paper has reviewed the progress of mulberry polysaccharide about chemical components, methods of extraction and purification, and biological activity.

Mulberry polysaccharide; Bioactivity; Review

10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.04.011

2016-03-01

劉夢(1991—)， 女，山東濱州人，北京聯(lián)合大學(xué)應(yīng)用文理學(xué)院碩士研究生，主要研究方向為天然產(chǎn)物的分離。

林強(1964—)，男，北京市人，北京聯(lián)合大學(xué)教授，華南理工大學(xué)博士后，主要研究方向為天然產(chǎn)物的分離。E-mail: linqiang@buu.edu.cn

Q 539

A

1005- 0310(2016)04- 0063- 04